SU742968A1

SU742968A1 - Correlator

Info

Publication number: SU742968A1
Application number: SU772535455A
Authority: SU
Inventors: Альберт Паруйрович Мкртчян; Владимир Александрович Харламов; Александр Григорьевич Котляров; Василий Евграфович Лысенко
Original assignee: Войсковая часть 31650
Priority date: 1977-10-20
Filing date: 1977-10-20
Publication date: 1980-06-25

Description

Изобретение относится к разделу специальных средств аналоговой вычислительной техники, связанной с применением корреляционного анализа , при исследовании случайных процессов.The invention relates to the section of special tools of analog computing associated with the use of correlation analysis in the study of random processes.

Известно устройство, предназначенное для образования и наблюдения корреляционных функций (КФ), выполненное в виде многоканального устрой-,_пства, каждый канал которого настроен ^ина определенное значение параметра задержки Ί . В обоих случаях при считывании результатов интегрирования получают корреляционную функцию в ступенчатой аппроксимации [1].It is known an apparatus for forming and observing the correlation functions (KF) arranged in a multichannel ustroy-, _n-OPERATION, each channel which is set up ^and a specific value of delay parameter Ί. In both cases, when reading the results of integration, a correlation function is obtained in the step approximation [1].

Характерной чертой современного развития корреляционной электроники является стремление к упрощению и автоматизации процессов измерения, обусловленное желанием сделать эко- 20 номически выгодным применение корреляционного анализа в широких масштабах.A characteristic feature of the modern development of correlation electronics is the desire to simplify and automate measurement processes, due to the desire to make the use of correlation analysis on a large scale economically advantageous.

Известен многоканальный корреля- 25 тор, содержащий первый элемент задержки, вход которого является первым входом коррелятора, а выходы подключены к первым входам соответствующих блоков умножения [2]. 30A multi-channel correlator is known, containing the first delay element, the input of which is the first input of the correlator, and the outputs are connected to the first inputs of the corresponding multiplication blocks [2]. thirty

Недостатками известного устройства является дискретное представление и сложность считывания результатов измерения, а также невозможность получения КФ в виде функции текущего времени.The disadvantages of the known device is the discrete representation and the difficulty of reading the measurement results, as well as the inability to obtain the CF in the form of a function of the current time.

Цель изобретения - повышение быстродействия при получении непрерывной оценки корреляционной функции.The purpose of the invention is to improve performance when obtaining a continuous assessment of the correlation function.

Это достигается тем, что коррелятор содержит сумматор и последовательно соединные блок временного сжатия сигнала и второй элемент задержки, выходы которого соединены со вторыми входами соответствующих блоков умножения, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, вход блока временного сжатия сигнала является вторым входом коррелятора.This is achieved by the fact that the correlator contains an adder and a series-connected block of temporary signal compression and a second delay element, the outputs of which are connected to the second inputs of the corresponding multiplication blocks, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder, the input of the temporary signal compression block is the second input of the correlator.

На фиг.1 показана структурная схема коррелятора; на фиг.2 - временные диаграммы функционирования его узлов (М-2).Figure 1 shows the structural diagram of the correlator; figure 2 - timing diagrams of the functioning of its nodes (M-2).

Коррелятор имеет входы 1 и 2, элемент 3 задержки (первого входного сигнала, с дискретностью между отводами δΥ) , блок 4 временного сжатия сигнала, элемент 5 задержки (второго сигнала с дискретностью выводов ⁼ -Я~ ) г N блоков 6 умножения и сумматор 7.The correlator has inputs 1 and 2, a delay element 3 (of the first input signal, with discreteness between the taps δΥ), a time compression unit 4, a delay element 5 (second signal with output discreteness ⁼ -I ~), N multiplication blocks 6 and an adder 7 .

Коррелятор работает следующим образом.The correlator works as follows.

Рассмотрим принцип работы устройства при подаче его на входы сигналов одинаковой формы x₁ (t)=x₂(t), что соответствует условию работы устройства в режиме автокоррелятора.Consider the principle of operation of the device when it is fed to the inputs of signals of the same form x ₁ (t) = x ₂ (t), which corresponds to the condition of the device in the autocorrelator mode.

Анализируемые сигналы (процессы) 'x/(t) и х^(б) поступают через входы 1 И 2 соответственно на элемент задержки 3 и блок 4. В блоке 4 сигнал x_a(t) сжимается во времени в М раз и задерживается на время Т не менее длительности сигнала x₁(t). Этим обеспечивается такой временной разнос анализируемых сигналов, что в начальный момент t_o первый сигнал находится полностью в элементе 3 задержки, а второй (сжатый) только поступает на вход элемента 5 задержки . Процессы 8 на блоках 6 умножения в данный момент времени не перекрываются, что соответствует в масштабе задержки 4? моменту <% = -Т.The analyzed signals (processes) 'x / (t) and x ^ (b) are fed through inputs 1 and 2 respectively to the delay element 3 and block 4. In block 4, the signal x _a (t) is compressed in time by M times and is delayed by time T is not less than the signal duration x ₁ (t). This ensures such a time spacing of the analyzed signals that at the initial moment t _{o the} first signal is completely in the delay element 3, and the second (compressed) only arrives at the input of the delay element 5. The processes 8 on the multiplication blocks 6 do not overlap at a given time, which corresponds to a delay scale of 4? moment <% = -T.

Вследствие того, что дискретность отводов элемента 3 задержки в М раз больше элемента 5 задержки, происходит автоматический *'набег’’ (перекрытие) сигнала х_а( __Т) _на (t), Перемножение их перекрывшихся мгновенных значений 9 и суммирование произведений от всех бтоков умножения!, что тождественно образованию текущих значений корреляционной функции процессов х^(t) и х^ (t) · в реальном масштабе времени^.Due to the fact that the discreteness of the taps of the delay element 3 is M times greater than the delay element 5, there is an automatic * 'raid' (overlap) of the signal х _а (_ _Т ) _by (t), Multiplication of their overlapping instantaneous values 9 and summation of the products from all multiplication currents !, which is identical to the formation of the current values of the correlation function of the processes x ^ (t) and x ^ (t) · in real time ^.

В определенный момент времени t; ® Т на входа каждого блока 6 умножения подаются одни и те же мгновенные- значения 10 исследуемых процессов/ Сумма их произведений в этот момент времени достигает максимальной величины, равной сумме квадратов, что в масштабе задержек соответствует максимальному значению автокорреляторной функции в момент ΐ; =0.At a certain point in time t; ® Т the same instantaneous values are applied to the input of each multiplication unit 6 — the values of 10 studied processes / The sum of their products at this moment of time reaches a maximum value equal to the sum of squares, which in the scale of delays corresponds to the maximum value of the autocorrelation function at time ΐ; = 0.

В последующие моменты времени сиг_ нал х,(t) начинает ''отставать¹' от 5 х^(— -Т) и при t; У/ Т + их текущие значения 11 на блоках 6 уже не перекрываются. В масштабе задержек ΐ это соответствует Tj Т_е , Таким образом, на выходе сумматоθ ра 7 образуется напряжение, являющееся непрерывной функцией времени t, которое с точностью до постоянного множителя совпадает с автокорреляционной функцией Кх₁х₂(Пг) вход15 ных процессов х (t),At subsequent times, the signal x, (t) begins to lag ¹ 'from 5 x ^ (- -T) and at t; Y / T + their current values of 11 on blocks 6 no longer overlap. On the delay scale ΐ, this corresponds to Tj T _е . Thus, at the output of adder 7, a voltage is generated which is a continuous function of time t, which, up to a constant factor, coincides with the autocorrelation function Kx ₁ x ₂ (Пг) of input processes x (t ),

Claims

(54) CORRELATOR The invention relates to a section of special means of analogue computer technology associated with the use of correlation analysis in the study of random processes. A device for generating and observing correlation functions (CF), known as a multi-channel device, is known. channel which is tuned to a specific value of the delay parameter t. In both cases, when integrating the results of integration, a correlation function is obtained in a stepwise approximation 1. A characteristic feature of modern development of correlation electronics. is the desire to simplify and automate the measurement process, due to the desire to make cost-effective use of correlation analysis on a large scale. A multi-channel correlator is known that contains a first delay element, the input of which is the continuous input of the correlator, and the outputs are connected to the first inputs of the corresponding. multiplying blocks

2. The drawbacks of the known device are the discrete representation and the difficulty of reading the measurement results, as well as the impossibility of obtaining the CF as a function of the current time. The purpose of the invention is to increase the speed in obtaining a continuous estimate of the correlation function. This is achieved by the fact that the correlator contains an adder and a series-connected time signal compression unit and a second delay element, the outputs of which are connected to the second inputs of the respective multiplication units, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder, the second input signal of the time correlation signal Torah. Figure 1 shows the structural diagram of the correlator; 2 shows timing diagrams for the functioning of its nodes (M-2). ; The correlator has inputs 1 and 2, delay element 3 (the first input signal, with discreteness between the taps At), block 4 of time compression of the signal, delay element 5 (the second signal with the discreteness of the terminals ut –d-), N multiplications 6 adder 7. The correlator operates as follows. The principle of operation of the device when applying it to the inputs of signals of the same shape x ((t), which corresponds to the condition of the device in the autocorrelator mode. The analyzed signals (processes) x (t) and X2 (t) are received through the inputs 1 1 2 respectively element 3, block 3 and block 4. In block 4, signal x (t) is compressed in time by M times and delayed by a time T of at least the duration of signal x (t). This ensures that the signals analyzed are so different at the initial time that the first signal is completely in delay element 3, and the second d (compressed) only arrives at the input of delay element 5. Processes 8 on multiplication blocks b are not overlapped at a given time, which corresponds on the scale of the delay delay t to the time T. Due to the fact that the discreteness of the delays of the delay element 3 M times the delay element 5, occurs; the automatic raid (intersection) of the signal x (-T) on x (t) ftejie is the overlap of their overlapped instantaneous values 9 and the summation of the products from all multiplications; , which is identical to the formation of the current values of the correlation function of the processes x (t) and x (t) in real time t. at a certain moment in time tj - -T, the same instantaneous inputs are fed to the inputs of each block of the smart input; the values of the studied processes. The sum of their products at this moment of time reaches a maximum value equal to the sum of squares, which on the scale of delays corresponds to the maximum value of the autocorrelator function at time t, - 0. At subsequent times, the signal x, (t) begins to lag behind P tj T + T their current values AND on blocks b no longer overlap. On the scale of delays, this corresponds to tj. Thus, the output of adder 7 produces a voltage that is a continuous function of time t, which coincides with the autocorrector to within a constant factor. by an elective function K) / (} of input processes x. (b) and x (t), claims: a correlator comprising a first delay element whose input is the first input of the correlator, and the outputs are connected to the first inputs of the respective multiplication blocks, This is due to the fact that, in order to improve speed when obtaining a continuous estimate of the correlation function, it contains an adder and serially connected block of signal time compression and a second delay element whose outputs are connected to the second inputs of the corresponding blocks the multiplications, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder, the input of the time compression unit of the signal is the second input of the correlator. Sources of information taken into account in the examination 1.ZHOVINSKY V.N. and Arkhovsky V.F. Correlation devices, M., Energie, 1974, pp. 1338-142. 2, Kazarinov Yu.M., Search, detection and measurement of signal parameters -. .lov in radio navigation systems. M, Soviet Radio, 1975, p.192.

1e

t.

ie